论述静电的产生、利用及其危害
静电的产生有多种方式,比如摩擦,也就是通过摩擦的方式使物体带上了电荷,即我们常说的摩擦起电,其实际上是通过摩擦作用使电子从一个物体转移到另一个物体的过程。另外通过接触也可以产生静电。
静电产生过程可归纳为:接触→电荷转移→分离→电荷积累→产生静电。
自然界中只有正负两种电荷,同种电荷相斥,异种电荷相吸。根据物质的原子结构理论,物质是由分子、原子组成的,而原子又由带正电的原子核和带负电的电子组成。原子核内带电的粒子是质子,中子不带电。一个电子所带的电量和一个质子所带的电量数值相同,但符号相反。在通常情况下,物体中任何一部分都包含相同数目的质子和电子,所以对外界不表现出电性。当两个电中性的宏观物体接触后分离,原子中电子会因外力而脱离原轨道侵入其他原子,这个原子因失去电子而带上正电,另一个原子因得到电子而带上负电,电荷积累就产生了静电。实质上摩擦起电就是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。摩擦是一个不断接触与分离的过程。因此摩擦起电是实质上是接触分离起电。日常生活中很多由于移动或摩擦而产生静电。如在干燥天气里用塑料梳子梳头,可以听到清晰的“噼啪”放电声;夜晚脱毛衣时,还能够看到明亮的蓝色小火花等等。
另一种常见的起电是感应起电。当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电,又叫束缚电荷。
在工业生产生活中,静电有很多用途。静电喷涂是利用静电吸附作用将聚合物涂料微粒涂敷在接地金属物体上,然后将其送入烘炉以形成厚度均匀的涂层。其中静电喷漆是在高压静电场作用下,使从喷枪喷出来的气雾带上电荷,这种带电的漆雾,向带异号电荷的工件表面吸附,沉淀成均匀的涂膜。静电喷涂的漆液利用率甚高,可达80~90%,主要用于汽车、机械、家用电器等行业。
静电复印相比于过去的湿法显影复印简便,迅速,清晰,对操作人员无污染,可以扩印和缩印,也可复印彩色原件,满足了现代社会对于信息记录和信息显示的需要。
在工业中,静电还应用在静电纺纱,静电照相,高压带电作业等许多方面。
在高技术领域静电也得到一些应用,主要有静电火箭发动机,静电轴承,静电陀螺仪,静电透镜等。
另一方面,静电也给我们的生活带来很多麻烦甚至是危害。印染厂中棉纱,毛线,人造纤维上的静电,会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降;电子计算机的机房中,人体带电可能妨碍电子计算机正常运行;家庭中,带静电很多的人从电视机旁走过,会给电视的图像和声音带来干扰;静电荷积累到一定程度,会产生火花放电,在地毯上行走的人,与地毯摩擦而带的静电如果足够多,伸手去拉金属门把手时,手与金属门把手之间会产生火花放电,严重时还可能致人痉挛;对现代高精密度、高灵敏度的电子设备,带静电很多的人甚至可以使那些小巧玲珑的电子器件因电火花而被击穿,毁坏一部电子仪器。
另外,因静电引起爆炸或火灾的惨重事故屡见不鲜,医院手术台上,静电火花也曾引爆了麻醉剂乙醚,不止一次的造成重大死亡。
总之,几多欢喜几多愁,静电是把双刃剑,我们要合理正确的应用,使静电尽可能的为我们提供服务,同时努力避免它给我们造成的危害,使损失降到最小。
参考文献:
《大学物理》(下册)苟秉聪胡海云主编
爱问知识人
中华论文网
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